干燥设备论文

某造纸企业污泥干燥焚烧系统 来源：中国论文下载中心 [ 06-03-06 08:53:00 ] 作者：佚名 编辑：studa9ngns 摘要：工业污水处理过程中会产生泥渣，由于不同行业产生的污水性质不同，因而污泥成分也不一样，按行业划分主要有化工污泥、印染污泥、制革污泥、造纸污泥、金属表面处理（主要是电镀）污泥等。这些污泥成分复杂，绝大部分属于危险废物。国外的污泥处理已经有近百年的历史，而我国的污泥处理近几年才刚刚起步，大部分地方污水处理产生的污泥没有得到充分有效控制，多数污水处理厂只是将污泥送往垃圾场填埋或直接暴露在旷野中，不仅造成二次污染，而且危及当代及后代人的身体健康，妥善处置工业污泥已是刻不容缓。 关键词：造纸 污泥 干燥 焚烧 一、工业污泥处理概况 污泥的处理先后经过了海洋投弃、土地填埋、堆肥化、焚烧、干燥等多种实践的处置方法，逐步走向成熟，目前污泥的焚烧在污泥的最终处置方法中占有比较大的优势。 现在世界范围内污泥处置没有一个统一的标准，但有一点是达成了共识即禁止污泥倾倒入海以及有机物含量大于的污泥禁止堆埋。大多数的欧洲国家目前基本认同污泥再利用的方式，以保护资源，如磷等，让其在自然界中循环。另一方面污泥含有一些有害物质如：重金属、医药化学物质这就不允许污泥在农业中随意使用。 虽然欧洲一些国家采用了循环利用的方式而另一些国家却不接收存在的有害物质所带来的风险，因为没有人知道污泥的再利用最终会对未来的土壤地下水植物动物及人类带来什么样的后果。一些国家如瑞士比利时的费莱米西地区荷兰已经决定走污泥热处理的方向发电厂水泥厂垃圾焚烧厂，其他国家如德国奥地利还在就该问题进行讨论但是趋势基本还是污泥的热处理道路。 在中国随着人们生活水平的提高和对环境质量要求的愈加严格，污泥的处理同样也存在上述问题，正在凸现出来。目前国内最终处置污泥的技术是借鉴欧美国家的成功经验———采用热处理作为最终的处置方向。 污泥焚烧处置虽然一次性投资稍高，但由于它具有其它工艺不可代替的优点，特别在污泥量的消减上，卫生化，最终出路上，处置占地面积上，都有其他工艺无法比拟的优势，是一种污泥最终出路的解决办法，污泥焚烧炉已经在国内外的一些污水处理厂得到了应用。由于污泥焚烧具有较大优势，相信不远的将来，污泥焚烧在污泥的最终处置方面将有着广泛的前景。 二、污泥的焚烧工艺 焚烧工艺重点是解决污泥存在的问题，即实现污泥的节能型、低污染处理。与其他处置工艺对比尤其对于下列两种情况更具有优势： 污染严重的污泥(例如重金属含量或化学污染物超标的工业污泥)：污泥最终要实现完全矿化。 处理规模大(大于吨(泥饼)年)的装置，单位投资比例省、综合处理成本相对较低。 污泥焚烧工艺根据焚烧方式又分为直接焚烧和干燥焚烧两种。 1、直接焚烧 污泥的直接焚烧是将高湿(含水量～％)污泥在辅助燃料作为热源的情况下直接在焚烧炉内焚烧。由于污泥的含水量大、热值低，只有加入辅助燃料(煤、重油、柴油等)的情况下，污泥才能燃烧，耗费大量能源。由于污泥含水量大，焚烧后的尾气量也比较大，后续尾气处理需要庞大的设备，操作控制难度大。由于污泥的含水量达到，如果按一天的焚烧量计算，其中的水分含量可以达～，如果没有烘干的污泥直接送入回转窑焚烧，在焚烧温度℃的条件下，焚烧炉的每小时的耗油量至少增加，相应造成后续喷淋塔塔、除雾塔等设备处理量大大增加，同时使设备投资和系统运行费用大大提高。对于中国的市政污泥，其有干态机物含量大约为到，干态热值为到。很显然，如果直接采用现有的焚烧炉来焚烧中国的市政污泥，补充辅助燃料是不可避免的，只是补充辅助燃料的多少不同。在目前控制资源和能源消耗的条件下，无论从运行成本和设备投资等方面，污泥的直接焚烧正逐渐被干燥后焚烧所代替。 2、干燥焚烧 污泥的干燥最早是在二十世纪四十年代开发的，经过几十年的发展，污泥干燥的优点正逐渐显现出来：干燥后的污泥与湿污泥相比，可以大幅度减小体积，从而减小了储存空间，以含水的湿污泥为例，干燥至含水时，体积可以减小倍；形成颗粒或粉状的稳定产品，使污泥形状大大改善；最终产品无臭且无病原体，减轻了污泥的有关负面效应，使处理的污泥更容易被接受；干化后的高热值污泥也可以替代能源，实现变废为宝。 污泥的干燥焚烧目的是高效、安全的实现污泥的完全矿化。在焚烧工艺前面采用污泥干燥工艺的目的是实现污泥的减量化，节省后续焚烧处置的费用。污泥中大量的水分在干燥阶段被除去，后续的焚烧炉将比直接燃烧时的体积根据含水量的不同减小～倍，尾气处理系统在设备体积减小的同时，由于水蒸气含量的减少，处理难度会降低而效率会增加。 干燥后的污泥焚烧可以节约燃料的消耗，根据我们的计算晨鸣造纸厂的污泥干燥至～的水分、在焚烧路高温情况下即可实现自助燃烧，无需加入辅助燃料。 本方案采用回转筒干燥机和回转焚烧炉联合处理高湿污泥。回转筒干燥机与其他干燥设备相比，生产能力大，可连续操作，结构简单，操作方便，故障少，维修费用低，适用范围广，流体阻力小，可以用它干燥颗料状物料，对于那些附着性大的物料也很有利，操作弹性大，生产上允许产品的流量有较大波动范围，不会影响产品的质量，清扫容易。回转窑焚烧系统与固定床式、活动床式、流化床式焚烧炉相比可以适用处理多种形态的废弃物而得到越来越广泛的应用，特别在焚烧处理污泥和半污泥类废弃物方面，回转窑焚烧系统几乎是唯一可选的焚烧设备。该种炉型具有适用面广、处理量大、占地面积小、有害成分破除率高、设备简单可靠、可长期连续运行等特点。在干燥热源方面，采用焚烧炉的烟气作为干燥热源，实现系统热量自助平衡。 三、处理对象及形态 四、工艺流程及叙述 1、工艺流程 2、工艺流程叙述 首先将污泥由上料机输送到回转筒干燥机的进料斗内，然后由推料设备将污泥推入回转筒干燥机内，干燥机内污泥同一定温度(℃)的烟气接触，经过干燥机的搅动使污泥与热烟气接触，达到污泥烘干的目的。干燥后的污泥从干燥机的尾部排出，然后由回转窑的上料机构收集输送到回转窑头部的进料斗内，由螺旋送料机推入窑内焚烧，同时在窑头设有助燃燃烧器和供风装置，用以回转窑和干燥机的启动时所需的热量和助燃空气。随着窑体的转动，燃烬的灰渣从窑体尾部排出，燃烧产生的烟气经过沉降后与干燥机所需的烟气换热、给助燃空气预热后，进入半干式喷雾塔降温并去除有害气体，由布袋除尘器去除携带的烟尘后达标排放。 回转式干燥机排出的含水蒸气的低温烟气(～℃)，相对湿度～％，经过除尘系统去除携带的颗粒后，进入水冷凝器进行除湿，水蒸气以冷凝水状态排出系统，送入污水处理厂处理。除湿后的气体被焚烧炉烟气加热达到℃，相对湿度10％以下，再导入回转筒干燥机。整个过程不断循环，达到最终干燥目的。 除湿的水冷凝器的用水来自污水厂处理水。 烘干污泥的烟气排入粉尘沉降室，用以沉降去除烘干产生的粉尘。收集的灰尘通过输送设备，送入回转筒干麻烦采纳，谢谢!

中国化工学会化学工程专业委员会干燥技术专业组集中了国内化工学工程界、农业工程界等行业的几十名干燥专家，在干燥技术理论研究、干燥新技术新工艺新设备的引进、开发、应用等方面做了大量工作，一些从事干燥技术、干燥设备生产与干燥设备开发应用的企业，近年来生产的各类干燥器，特别是高效节能产品和高精尖产品不断问世，可以说我国的干燥技术及装备门类齐全，应有尽有

《我国干燥机械如何求发展》在谈到市场问题时，三位专家一致认为，中国干燥技术应用领域现在决非局限于化工行业而是遍布各行各业，非常广泛，并且随着科学技术的不断发展和进步，干燥技术的应用领域将进一步拓宽，潜在市场非常大。曹崇文教授说：'以农产品为例，日本拥有的农产品干燥设备大致在150～170万台，而我国仅有2万台。一方面，说明我国的农业机械化程度还远远不够；另一方面也说明我们的消费理念还有很大差距。农作物的干燥，直接影响农作物的品质，比如大米的'爆腰'、裂纹等并非脱粒所致，而是干燥方法和干燥工艺的问题。不同的干燥方法和干燥工艺还将影响农作物的口感和营养成份。相信随着我国全面奔小康的进程不断加快，人们的消费理念也将发生深刻变化。潘永康教授说：'干燥技术的研究主要是指干燥理论、干燥工艺和干燥设备的研究。如今干燥理论研究的重点不是物料外部的传递现象而是干燥过程物料内部的传递现象。被干燥物料种类繁多，而且在脱水过程中物料的质构和传递特性也在变化。因此虽然国际上对此作了大量工作，但仍不理想，仍然不能解决问题。以致时至今日，仍然主要依靠试验和经验来确定干燥条件。与此同时，国内外学者对干燥工艺和设备作了大量的研究。在杭州举办第十届全国干燥会议。在我国有70余所高等学校、研究所和一大批专家在从事干燥技术研究。我国在谷物干燥、生物物料干燥及蔬菜水果干燥及一些新型干燥设备的开发研究有些已处于国际前沿水平，我国的干燥设备制造企业虽然总的来说，开发研究的力量较弱，投入不多，但也有一些很好的产品开发项目，如自清理回转圆筒、闭循环有机过热蒸气隋性粒子流化床、大型喷雾流化造粒、45吨大型喷雾干燥设备等等，但遗憾的是企业开发的技术大多处于保密状态，通常不公开做学术交流。 根据MUJUMDAR介绍，前苏联至少有200名国际级的干燥专家，干燥技术在20世纪80年代前处于世界领先地位，但由于国情和语言障碍影响了他们融入国际干燥界，时至今日已较少见到他们发表的精辟论文，这方面我们应引以为戒。 为了使我国的干燥技术全面赶上国际先进国家水平，要做的事很多，但学术界和工业界的密切结合是很重要的因素之一。 我国喷雾干燥设备制造的著名专家、无锡林洲干燥设备厂厂长周才君也谈了自己的看法，他说：'从国内干燥设备制造企业来看，不仅存在技术创新的问题，还有一个上档升级的问题，优势竞争的问题。在这方面我们起步比较早，与大连理工大学、中国林科院等有关大专院校、科研单位联合开发研究喷雾干燥技术，不仅赢得了国内市场的青睐，结束了我国过去喷雾干燥机械单纯依靠进口的局面，而且还打入了国际市场'山东省科学院能源研究所副所长、研究员，山东天力公司董事长、总经理史勇春在发言中说：'前不久，在北京召开的国际干燥会议从交流的情况看，我国干燥技术研究与开发和世界先进水平相比还存在一定差距，尤其是在基础研究方面，因此无论从学术研究的角度，还是站在企业的角度，在如何进一步缩小我们与国际先进水平的差距这个问题上，天力都有不可推卸的责任和义务。对此，近几年来，我们在国际国内发表学术论文二十多篇，并与MUJUMDAR教授通过技术信息交流翻译出版了他的论著《干燥过程原理与设备及新进展》；与加拿大CANMET能源研究中心在有机废弃物的干燥方面进行了广泛的交流和合作；与白俄罗斯国家科学院雷科夫传热传质研究所共同研制开发了中低压喷雾干燥机；与波兰罗兹技术大学也进行了多方面的合作，包括技术交流、合作研究等等。其中我们共同研究开发的'喷雾流化床造粒技术'已列入两国政府间的合作项目。我国已经加入世贸组织，要在研究开发具有自主知识产权的技术和产品上下功夫。目前，我们从国内国外培养的两名博士已经充实到天力公司，今后，我们还要进一步充实技术力量，加大开发力度。 大家一致认为：我国要从一个干燥大国发展成为一个干燥强国，必须进一步加强基础理论研究，夯实应用研究与应用开发的基础在技术上要加强自动化程度、测试技术、制造工艺和材料材质外观设计等方面的研究。在应用开发方面，既要注重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；既要注重新技术、新的应用领域的开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新和创新。作为制造企业，必须在管理创新、技术创新上下功夫，在产品的上档升级上下功夫，按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构，培植竞争优势，提倡诚信服务，促进企业发展。《干燥设备市场转好 技术含量增加显主导》 2004年以来，受全国化工发展形势持续向好带动，干燥设备市场形势稳中看好，生产企业普遍获得了较好的经营业绩。干燥设备的科技含量初显出主导作用。 目前干燥设备服务化工行业的显著特点是技术含量的作用日益突出。这与过去销售产品主要靠价格竞争已有很大不同。其中，一些干燥设备技术含量高，注重发展新品的厂家，效益日渐提升；相反，一些产品技术含量低，新品和新技术开发能力弱的企业，效益开始下滑。 比较典型的是兰州瑞德干燥技术有限公司，其在大型设备方面的生产实力很强，目前在国内基本已无出其右；山东天力背靠山东省科学院能源所，有着强大的技术支持，又十分强调对大型设备的研发，根据行业需求开发的大型专业成套处理设备2004年以来创下了不俗的经济效益；无锡林洲干燥设备厂与大连理工大学、中国林科院等大专院校、科研单位联合研发的喷雾干燥技术，不仅赢得了国内市场青睐，结束了我国过去喷雾干燥机械单纯依靠进口的局面，而且还打入了国际市场。 市场反应显示，化工行业期待干燥设备制造业按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构，进一步加强基础研究，夯实应用研发的基础。在技术方面，加强自动化、测试、制造工艺和材料材质外观设计等方面的研究。在应用研发方面，既要注重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；既要注重新技术、新应用领域的开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新和创新。应该说，这是我国干燥设备做大做强的必由之路。 目前，国内干燥设备科技含量的提高，正在产生令人欣喜的效果。长期以来，国内干燥设备行业一直有今日观察□丛林今日观察这样的特点：生产规模小，入门门槛低，整体技术含量不高，全行业年销售收入500万元以下的企业约占60%以上，年销售收入过千万元的厂家仅占5%～8%，产品档次普遍偏低、雷同。 但如今，高科技含量产品正在催生干燥设备制造业骨干企业的涌现。这很可能是该领域摆脱恶性价格竞争，改变企业规模小而分散的现状，进行行业自然整合的信号。通过技术竞争，走强强联合、优胜劣汰的道路，培育出业内实力雄厚的领袖型企业，也许指日可待了。 此外，技术进步还将扭转目前国内干燥设备的出口局面。目前我国干燥设备尚未形成出口规模，出口量还不及总量的5%，且主要销往东南亚。但据权威预测，随着技术发展，未来几年内我国出口干燥设备占总产量的比例将由5%提升至10%，外销市场也将由东南亚拓展到欧美。国内大型干燥设备制造与国际水平存在较大差距的局面由此可望改善。 《干燥设备行业为何不见“巨无霸”》化工、石化、医药、食品等行业，因某些产品的生产过程必须除掉水分，因而化工干燥设备应运而生。改革开放以前，干燥设备主要从日本、欧美进口。1980年，国内第一家集体所有制性质的干燥设备制造企业，在诞生了中国第一家乡镇化工企业的长三角地区开业。按说是在经济相对发达的长三角，又经过了20多年的发展，干燥设备制造领域怎么也应该有几家规模较大的企业。然而，据记者了解，干燥设备制造企业最集中的常州市，企业总数虽然多达300多家，可年销售收入超过1亿元的企业一个都没有，只有一家资历老一些的企业在2002年时曾破天荒地达到过1亿元的销售收入，而且前后只有那一次。其他好一点的企业一年销售5000万～6000万元，一般的企业都在2000万元左右。而在同一时期发展起来的当地民营化工企业，一年销售收入达到几十亿元的不下几十家。 为什么差距如此明显呢？常州一位工学学士出身的干燥企业总经理对记者说，长三角的干燥行业特点是一散二乱三太小。关键是行业准入门槛太低，50万元外加10多亩地就能建个干燥设备厂。有个别已注册的企业，实际上连正式厂址都没有，靠关系和手段揽到一笔业务后，立即搭个草台班子，招来扳金工和电焊工，租个厂地就开始生产干燥机。这种做法在常州并不少见。这一现象被称作散。所谓乱是指一些技术并不高的企业张口闭口什么活都能干，依样画瓢地制造出来的设备，虽然质量很差，但价格较低，也能卖得出去。小则不用多说。依他的看法，常州市的干燥设备行业经过竞争形成七八家规模较大的企业是完全有可能的。 常州地区20多年出不了一家上规模的干燥设备企业，是否因为国内外市场没那么大？业内人士否定了这种看法。干燥设备用途很广，化工、石化、医药、食品等行业不说，电子、军工、轻工、农产品加工、院校和科研院所的实验室等都有很大的需求量，只不过国内设备技术含量不高，卖不出好价线，再加上企业间的恶性竞争，在很大程度上抵消了该行业的利润。一位老总无奈地说，去年钢材涨价，干燥设备本该适当提价，可一些小厂从中乱搅，你10万元能造这个干燥机，他称6万元就行，拿到活后，本应该用3厘米厚的钢板，他却用2厘米，设备的寿命肯定长不了，可是用户并不了解这方面的技术要求。 业内人士认为，要壮大干燥设备企业，就必须提高行业准入门槛，而制定国标是重要一环。据悉，目前国内干燥设备制造行业尚没有国家标准，就是行业标准也只是涉及到了少部分产品，众多产品的质量好坏只有客户说了算，业内称“客标”。一个设备制造型的独立行业，一没有国标，二缺少行业标准，因此无法客观地检验干燥设备的质量。再有，目前仅有一个全国性行业协会是不够的，应当尽快成立地区性的、针对性强的协会组织，比如建立常州干燥设备协会，这样有利于规范行业的发展。在我国台湾地区，某个行业一旦企业达到7家以上时，必须要成立地区行业协会。浙江温州也成立了打火机协会，使该行业迅速发展起来，形成了几家有国际竞争力的较大型企业。常州干燥设备企业如此集中，建个行业协会，规范企业发展，对壮大干燥设备企业有益。《干燥装置选型须考虑的因素》物料的理化特性--形态、含水量、含水性质、结晶水、粒度、容重、粘性、热敏性、软化点、相变点、触变性、毒性、腐蚀性、异味、 可燃性、易爆性、静电性、透气性、团聚性、晶体或颗粒的易粉碎性 物料的干燥特性--在拟选干燥条件下的干燥曲线、临界含水率、平衡含水率。 干燥产量要求及远景规划。 物料商品价值及干燥效果对其的影响。如产品水分、污染、温度、磨损、粉化、粉碎、复水性等对商品价值的影响。 对物料回收率的要求。 物料干燥过程的上下序工艺。（涉及给、排料的状态方法） 物料过去的干燥方法或类似产品的干燥方法。 可利用的热源（煤、燃油、电、煤气、液化气、天然气） 安装场地大小，有无特殊要求。 环保要求--对粉尘排放、噪音、振动、异味、挥发物等的限制条件。 可能投入的采购资金量，当地人工、土地、能源价格。 用户的操作人员水平及维修能力。 当地年均气温、湿度。 《干燥设备选择的基本原则》每种干燥装置都有其特定的适用范围，而每种物料都可找到若干种能满足基本要求的干燥装置,但最适合的只能有一种。如选型不当，用户除了要承担不必要的一次性高昂采购成本外，还要在整个使用期内付出沉重的代价，诸如效率低、耗能高、运行成本高、产品质量差、甚至装置根本不能正常运行等等。 以下是干燥装置选型的一般原则，很难说哪一项或哪几项是最重要的，理想的选型必须根据自己的条件有所侧重，有时折中是必要的。 适用性-------干燥装置首先必须能适用于特定物料，且满足物料干燥的基本使用要求，包括能很好的处理物料（给进、输送、流态化、分散、传热、排出等），并能满足处理量、脱水量、产品质量等方面的基本要求。 干燥速率高---仅就干燥速率看，对流干燥时物料高度分散在热空气中，临界含水率低，干燥速度快，而且同是对流干燥，干燥方法不同临界含水率也不同，因而干燥速率也不同。 耗能低-------不同干燥方法耗能指标不同，一般传导式干燥的热效率理论上可达100%，对流式干燥只能70%左右。 节省投资-----完成同样功能的干燥装置，有时其造价相差悬殊，应择其低者选用。 运行成本低---设备折旧、耗能、人工费、维修费，备件费等运行费用要尽量低廉。 优先选择结构简单、备品备件供应充足、可靠性高、寿命长的干燥装置。 符合环保要求，工作条件好，安全性高。 选型前最好能做出物料的干燥实验，深入了解类似物料已经使用的干燥装置（优缺点），往往对恰当选型有帮助。 不完全依赖过去的经验，注重吸收新技术，多听专家的意见。 非业内人士，故仅为复制粘贴